இடைவெளியைக் குறைத்தல்: குறுக்கு-இன மூளை வரைபடம் ஏன் முக்கியமானது

பெரும்பாலான நரம்பியல் ஆராய்ச்சி எலிகளை நம்பியுள்ளது, ஆனால் எலி மூளைகளின் கண்டுபிடிப்புகள் பெரும்பாலும் மனிதர்களுக்கு மொழிபெயர்க்கப்படுவதில்லை. இந்த இணைப்பின்மை நரம்பியல் மற்றும் மனநல கோளாறுகளுக்கான சிகிச்சைகளை உருவாக்குவதில் ஒரு பெரிய தடையாக உள்ளது. இந்த இடைவெளியைக் குறைக்க, விஞ்ஞானிகள் மர்மோசெட்டுகளுக்கு திரும்பியுள்ளனர், இது மனிதர்களுடன் அதிக மூளை ஒற்றுமைகளைப் பகிர்ந்து கொள்ளும் ஒரு விலங்கினமாகும். இருப்பினும், இனங்களுக்கிடையே மூளைகளை ஒப்பிடுவது ஒரு அடிப்படை சிக்கலால் தடைபட்டுள்ளது: வெவ்வேறு மூளை அட்லஸ்கள் மூளையை சீரற்ற முறையில் பிரிக்கின்றன, இதனால் ஒரு மூளையின் எந்தப் பகுதி மற்றொன்றின் ஒரு பகுதிக்கு ஒத்துப்போகிறது என்பதை அறிவது கடினம்.

இப்போது, கோல்ட் ஸ்பிரிங் ஹார்பர் ஆய்வகத்தின் பேராசிரியர் பார்த்தா மித்ரா தலைமையிலான குழு, எலி மற்றும் மர்மோசெட் மூளைப் பகுதிகளை முறையாக இணைக்கும் முதல் குறுக்கு-இன மூளை வரைபடத்தை உருவாக்கியுள்ளது. கம்யூனிகேஷன்ஸ் பயாலஜி இல் வெளியிடப்பட்ட இந்த பணி, நரம்பியல் கண்டுபிடிப்புகளை கொறித்துண்ணிகளிலிருந்து விலங்கினங்களுக்கு மொழிபெயர்ப்பதற்கான ஒரு முக்கியமான கருவியை வழங்குகிறது, இது மருத்துவ ஆராய்ச்சியை துரிதப்படுத்தக்கூடும்.

மூளை வரைபடத்தின் கோழி-முட்டை பிரச்சனை

இனங்களுக்கிடையே மரபணுக்களை ஒப்பிடுவது ஒப்பீட்டளவில் நேரடியானது: டிஎன்ஏ வரிசைகள் எழுத்துக்களால் சீரமைக்கப்படுகின்றன. ஆனால் மூளை சுற்றுகள் மிகவும் சிக்கலானவை மற்றும் ஒரே இனத்திற்குள்ளும் மாறுபடும். வெவ்வேறு ஆராய்ச்சி குழுக்கள் தங்கள் சொந்த மூளை அட்லஸ்களை உருவாக்கியுள்ளன, ஒவ்வொன்றும் எலி மூளையை வித்தியாசமாக பிரிக்கின்றன. இந்த தரப்படுத்தல் இல்லாமை ஒரு கோழி-முட்டை பிரச்சனையை உருவாக்குகிறது: மூளைகளை ஒப்பிட, எந்த பகுதிகள் பொருந்துகின்றன என்பதை விஞ்ஞானிகள் அறிய வேண்டும், ஆனால் அட்லஸ்கள் அந்த எல்லைகளில் உடன்படவில்லை.

மித்ராவின் குழு, சிறிய கட்டமைப்புகளை பெரியவற்றில் எவ்வாறு தொகுப்பது என்பதில் நிபுணர்கள் அடிக்கடி வாதிடுவதை கவனித்தது. எடுத்துக்காட்டாக, சில அட்லஸ்கள் பல மூளைப் பகுதிகளை அமிக்டாலா எனப்படும் ஒரு துணைக் கார்டிகல் கட்டமைப்பில் தொகுக்கின்றன, மற்றவை இந்த மேற்கட்டமைப்பை அங்கீகரிக்கவில்லை, அந்த பகுதிகளை பெருமூளைப் புறணிக்கு ஒதுக்குகின்றன. இத்தகைய முரண்பாடுகள் ஆய்வுகள் அல்லது இனங்களுக்கிடையே தரவை ஒப்பிடுவதை கிட்டத்தட்ட சாத்தியமற்றதாக்குகின்றன.

இலை-நிலை அணுகுமுறை

இந்த கருத்து வேறுபாடுகள் இருந்தபோதிலும், ஆராய்ச்சியாளர்கள் ஒரு எதிர்பாராத பொதுவான அடிப்படையைக் கண்டறிந்தனர்: பெரும்பாலான அட்லஸ்கள் 'இலை-நிலை பகுதிகள்' எனப்படும் மூளையின் மிகச்சிறிய அடையாளம் காணக்கூடிய துண்டுகளை ஒப்புக்கொள்கின்றன. இவை மிகவும் நுண்ணிய துணைப்பிரிவுகள், வரைபடத்தில் தனிப்பட்ட நகரங்களைப் போன்றவை. மித்ராவின் குழு இந்த ஒருமித்த கருத்தைப் பயன்படுத்தி, முதலில் எலி மற்றும் மர்மோசெட்டுகளுக்கிடையே இலை-நிலை பகுதிகளை பொருத்தி, பின்னர் அங்கிருந்து பெரிய படத்தை உருவாக்கியது.

New brain map links mice and primates
எலி (இடது) மற்றும் மர்மோசெட் மூளை (வலது) ஆகியவற்றின் 3D ரெண்டரிங்ஸ். மூளையின் முக்கிய பார்வை செயலாக்க பகுதி, VISp அல்லது V1 என அழைக்கப்படுகிறது, சிவப்பு நிறத்தில் உள்ளது. நீல நிறத்தில் நிழலிடப்பட்ட பகுதிகள் பார்வையில் ஈடுபட்டுள்ள பிற மூளை பகுதிகளைக் குறிக்கின்றன. கடன்: கோல்ட் ஸ்பிரிங் ஹார்பர் ஆய்வகம்

'மாநிலங்கள் மற்றும் நகரங்களைப் பற்றி சிந்தியுங்கள்,' மித்ரா விளக்குகிறார். 'மாநில எல்லைகள் மாறக்கூடும், ஆனால் மிகக் குறைந்த மட்டத்தில், மக்கள் நகரங்களைப் பற்றி ஒப்புக்கொள்கிறார்கள். நியூயார்க் நகரம் ஒரு அட்லஸில் நியூயார்க் என்றும் மற்றொன்றில் நியூ ஆம்ஸ்டர்டாம் என்றும் அழைக்கப்படலாம், ஆனால் அனைவரும் அங்கு ஒரு நகரம் இருப்பதை ஒப்புக்கொள்கிறார்கள்.'

இந்த இலை-நிலை பகுதிகளில் கவனம் செலுத்துவதன் மூலம், குழு உயர்-நிலை தொகுப்புகளின் முரண்பாடுகளை மீறும் ஒரு நம்பகமான தொடர்பு வரைபடத்தை உருவாக்கியது.

மருத்துவ ஆராய்ச்சிக்கான தாக்கங்கள்

இந்த குறுக்கு-இன வரைபடம் மொழிபெயர்ப்பு நரம்பியல் அறிவியலுக்கு ஒரு குறிப்பிடத்தக்க முன்னேற்றமாகும். மர்மோசெட்டுகள் மனித மூளை கோளாறுகளுக்கு ஒரு மாதிரியாக அதிகளவில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, ஏனெனில் அவை எலிகளை விட மனிதர்களுடன் அதிக மரபணு மற்றும் உடற்கூறியல் ஒற்றுமைகளைப் பகிர்ந்து கொள்கின்றன. இருப்பினும், மர்மோசெட் மற்றும் எலி மூளைகளை ஒப்பிடுவதற்கு ஒரு முறையான வழி இல்லாமல், எலி ஆராய்ச்சியின் பரந்த உடலை விலங்கின மாதிரிகளுக்குப் பயன்படுத்துவது சவாலாக உள்ளது.

இந்த புதிய வரைபடத்துடன், ஆராய்ச்சியாளர்கள் இப்போது எலி ஆய்வுகளின் கண்டுபிடிப்புகளை குறிப்பிட்ட மர்மோசெட் மூளை பகுதிகளுடன் சீரமைக்க முடியும், இது மிகவும் துல்லியமான ஒப்பீடுகள் மற்றும் மனிதர்களில் சிகிச்சைகள் எவ்வாறு செயல்படக்கூடும் என்பதற்கான சிறந்த கணிப்புகளை செயல்படுத்துகிறது. இது அல்சைமர் நோய், பார்கின்சன் நோய் மற்றும் மனநல கோளாறுகள் போன்ற நிலைமைகளுக்கான சிகிச்சைகளின் வளர்ச்சியை துரிதப்படுத்தக்கூடும்.

New brain map links mice and primates
எலி மற்றும் மர்மோசெட் மூளையின் மாதிரி கார்டிகல் பகுதிகளில் இலை-நிலை கட்டமைப்புகளின் ஒப்பீடு. கடன்: கோல்ட் ஸ்பிரிங் ஹார்பர் ஆய்வகம்

'கடினமான பிரச்சனையை' சமாளித்தல்

இந்த வகையான வேலை பெரும்பாலும் கடினமானது மற்றும் உயர்-சுயவிவர கண்டுபிடிப்புகளின் பளபளப்பு இல்லாததால் கவனிக்கப்படாமல் போகிறது என்பதை மித்ரா ஒப்புக்கொள்கிறார். 'இது யாரும் கவனிக்க விரும்பாத ஒரு பிரச்சனை, ஏனெனில் அது கடினமானது,' என்று அவர் கூறுகிறார். ஆனால் இந்த அடிப்படை ஆராய்ச்சி நரம்பியல் அறிவியலின் ஒருமைப்பாட்டிற்கு அவசியம்.

குழுவின் அணுகுமுறை மற்ற இனங்களில் இதே போன்ற வரைபடங்களை உருவாக்குவதற்கான ஒரு வார்ப்புருவையும் வழங்குகிறது, இது மூளை பரிணாமம் மற்றும் செயல்பாட்டின் மிகவும் ஒருங்கிணைந்த புரிதலுக்கு வழிவகுக்கும்.

எதிர்கால திசைகள்

தற்போதைய வரைபடம் எலி மற்றும் மர்மோசெட்டில் கவனம் செலுத்துகிறது, ஆனால் இந்த முறை எலிகள், ஜீப்ராஃபிஷ் மற்றும் மக்காக்கள் போன்ற பிற முதன்மையற்ற விலங்குகள் உட்பட மற்ற மாதிரி உயிரினங்களுக்கும் நீட்டிக்கப்படலாம். தரப்படுத்தப்பட்ட இலை-நிலை வரையறைகளுடன் அதிக மூளை அட்லஸ்கள் உருவாக்கப்படுவதால், குறுக்கு-இன ஒப்பீடுகள் மிகவும் வலுவாக மாறும்.

நீண்ட காலத்தில், இந்த வேலை எந்த மூளை சுற்றுகள் இனங்களுக்கிடையே பாதுகாக்கப்படுகின்றன மற்றும் எவை விலங்கினங்களுக்கு தனித்துவமானவை என்பதை அடையாளம் காண ஆராய்ச்சியாளர்களுக்கு உதவக்கூடும், இது மனித அறிவாற்றல் மற்றும் நோயின் நரம்பியல் அடிப்படையை வெளிச்சம் போட்டுக் காட்டுகிறது.

முடிவு

மூளை வரைபடத்தின் கோழி-முட்டை பிரச்சனையைத் தீர்ப்பதன் மூலம், மித்ரா மற்றும் அவரது சகாக்கள் நரம்பியல் அறிவியலுக்கு ஒரு சக்திவாய்ந்த கருவியை வழங்கியுள்ளனர். இந்த குறுக்கு-இன வரைபடம் மருத்துவ ஆராய்ச்சியில் விலங்கு மாதிரிகளின் செல்லுபடியை வலுப்படுத்துவது மட்டுமல்லாமல், அடிப்படை அறிவியலை மருத்துவ பயன்பாடுகளில் மிகவும் பயனுள்ள மொழிபெயர்ப்பிற்கும் வழி வகுக்கிறது. துறை முன்னோக்கி நகரும் போது, இத்தகைய அடிப்படை வளங்கள் மூளை கோளாறுகளைப் புரிந்துகொண்டு சிகிச்சையளிக்கும் முயற்சியில் விலைமதிப்பற்றதாக இருக்கும்.

இந்த கட்டுரை மெடிக்கல் எக்ஸ்பிரஸின் அறிக்கையின் அடிப்படையில் அமைந்துள்ளது. அசல் கட்டுரையைப் படிக்கவும்.

Originally published on medicalxpress.com